瑞士IdonusHF气相蚀刻机

产品描述:

VPE由反应室和盖子组成。加热元件集成在盖子中。它控制要蚀刻的基板的温度。可以通过两种方式实现晶圆夹紧:可以使用夹紧环将晶圆机械夹紧。拧紧是从设备的背面完成的,该设备永远不会与HF蒸气接触。3个螺母易于戴上防护手套。另一种选择是静电夹紧。可以将单芯片(长于10毫米)以及晶片固定到加热元件上。保护晶片的背面不受蚀刻。

液态HF被填充到反应室中。反应室用盖封闭。HF蒸气在室温下产生,蚀刻过程自发开始。蚀刻速率由可在35°C至60°C范围内调整的晶圆温度控制。

加工后,酸可储存在储罐中,以在密封容器中重新使用。只需通过用手柄降低连通的储液罐即可完成液体传输。由于重力,酸流入容器中,并可以通过两个阀门关闭。通过打开阀门并提起手柄来完成对反应室的填充。酸流入反应室。酸可以重新用于多次蚀刻,直到必须更换为止。
VPE系统占地面积小,可以轻松集成到现有的流量箱中。

MEMS的粘着:

二氧化通常用作微机械结构的牺牲层。例如,绝缘体上硅(SOI)晶片上的深反应离子蚀刻(DRIE)器件通常在液态氢氟酸(HF)中释放。
用去离子水冲洗晶片后,水的表面张力破坏了释放的结构或结构彼此粘附。

应用:

-粘着MEMS的自由释放
-结构变薄
-SOI衬底上的结构无划片的释放
-蚀刻速率可在0到约30 µm / h之间调节
-单面SiO2蚀刻(在处理过程中受到背面保护)

技术:气相蚀刻

最早的气相蚀刻实验是由Holmes&Snell在1966年进行的[1]。他们观察到,即使晶圆不在蚀刻浴中而是接近晶圆,也以可比的蚀刻速率蚀刻晶圆上的二氧化硅。Helms&Deal确定水的作用是为表面的HF提供冷凝的溶剂介质。奥芬伯格等。[2]提出了两步反应,其中首先通过吸附水(H2O)形成硅烷醇基团来打开氧化物表面。随后,硅烷醇基团受到HF的攻击:

SiO 2 + 2H 2 O-> Si(OH)4

Si(OH)4 + 4HF-> SiF 4 + 4H 2 O

上式表明,水起蚀刻过程的引发剂以及反应物的作用。这一事实表明,可以对蚀刻工艺进行温度控制,以使启动工艺所需的水量和反应物水的量保持平衡。在idonus的汽相刻蚀机中,通过加热晶片来达到这种平衡。晶片上的水膜在中等温度下蒸发。蚀刻速率随温度升高而降低,并在高于50°C的温度下完全停止。
在约5 µm / h的蚀刻速率下实现了无粘附的MEMS释放。

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[1] PJ Holmes和JE Snell,《微电子学与可靠性》(纽约Pergamon,1966年),第1卷。5,第 337。

[2] M. Offenberg,B。Elsner和F.Lärmer,“蒸汽HF蚀刻在表面微加工中去除牺牲氧化物”,扩展摘要:电化学。Soc。秋季会议(迈阿密海滩)第94-2卷,第1056-7页,1994年。


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